|
Waarom zou Boron verwijderd moeten worden uit het drinkwater?
Het menselijk lichaam bevat ongeveer 0,7 ppm boor, een element dat niet wordt beschouwd als een essentieel element. Toch nemen wij dit element uit het voedsel, want het is een essentieel element voor planten. Dagelijkse inname is ongeveer 2 mg. De hoeveelheid borium in groenten en fruit onder de grens van toxiciteit.
Bij een inname van meer dan 5 g boorzuur wordt het menselijk lichaam duidelijk negatief beïnvloed, waardoor misselijkheid, braken, diarree en bloedstolling kan ontstaan. Ongeveer 20 gram is levensbedreigend. Boorzuur is irriterend voor de huid en ogen.
Een mogelijke correlatie bestaat tussen de hoeveelheid boor in de bodem en drinkwater, en het optreden van artritis onder de mensen.
Waarom zou Boron worden verwijderd uit irrigatiewater?
Boor kan toxisch zijn bij zeer lage concentraties. Een Boron concentratie lager dan 1 mg / L is essentieel voor de ontwikkeling van planten, maar hogere niveaus kan problemen veroorzaken bij gevoelige planten. De meeste planten hebben toxiciteit probleem als de concentratie van boor hoger is dan 2 mg / L (zie onderstaande tabel).
| ToleranceNote |
Concentration of boron in soil water (mg/L)Note2 |
Agricultural crop |
| Very sensitive |
<0.5 |
Blackberry |
| Sensitive |
0.5-1.0 |
Peach, cherry, plum, grape, cowpea, onion, garlic, sweet, potato, wheat, barley, sunflower, sesame, strawberry |
| Moderately sensitive |
1.0-2.0 |
Red pepper, pea, carrot, radish, potato, cucumber |
| Moderately tolerant |
2.0-4.0 |
Lettuce, cabbage, celery, turnip, oat, corn, artichoke, tobacco, mustard, squash |
| Tolerant |
4.0-6.0 |
Tomato, alfalfa, purple, parsley, sugar-beet |
| Very tolerant |
6.0-15.0 |
Asparagus |
Bron: De Australische Water Quality Richtlijnen voor Fresh & Marine Waters (ANZECC)
Opmerking. Tolerantie zal variëren met het klimaat, de bodemgesteldheid en gewasvariëteiten
Opmerking 2. Maximale concentratie getolereerd in irrigatiewater zonder vermindering van de opbrengst zijn ongeveer gelijk aan de bodem waterwaarden.
Waarom heeft ontzilt water een verdere Boron verwijderings proces nodig?
Boor voorkomen in zeewater varieert van 4 tot 5,5 mg / L, evenredig aan het zoutgehalte van zeewater . Het was voornamelijk afkomstig door lozen van zeep, wasmiddelen en meststoffen van de landbouw.
Borium is aanwezig in water als boorzuur H3BO3 en boraat H3BO2-. De dominante vorm van boor soort hangt af van de pH van het water. De pKa van 9,2 H3BO3/H3BO2- is daarom het evenwicht H3BO3 H3BO2-+ H + is typisch naar links bij standaard zeewater pH 8.
Omgekeerde osmose membranen zijn zeer efficiënt in het verwijderen van geladen deeltjes, zoals het boraat ion in plaats van neutrale moleculen, zoals boorzuur.
Typische Boron verwijdering waardes pH 8 zijn tussen 73 en 90% voor standaard High Rejection zeewater omgekeerde osmose membranen, afhankelijk van de watertemperatuur. Special High Boron verwijderen membraan kan een 95% verwijdering bereiken.
Meestal heeft zeewater met een hoog zoutgehalte een hoog gehalte aan boor dat zich in een zeer warm klimaat gebied zoals de Perzische Golf bevind, de Rode-zee, de oostelijke Middellandse Zee of de Caribische Zee. Op 30 ° C, Boron verwijderen daalt met ongeveer 78%, waardoor 1,15 mg / l in de Pass-1 permeaatstroom. Daarom wordt een specifiek proces gebruikt voor het verwijderen van Boron en moet het 0,5 mg / L bereiken zoals vereist door de WHO .
Hoe kan Boron verwijderd zijn van ontzilt water?
Afhankelijk van de waterstand zoutgehalte, boor concentratie en temperatuur, zijn er twee belangrijke processen die gebruikt worden om drinkwater te produceren onder de 0,5 mg / L Boron:
Proces A Een 2-pass SWRO:
2e-Pass RO met natronloog de pH te verhogen naar rond 9,5. Sommige van de pas-1 permeaat kan worden omzeild om enkele mineralen in het water te behouden. De 2e pas RO kan met zeewater door Low Energy membranen als de temperatuur en zoutgehalte hoog zijn of brakwater door een High Rejection membraan bij mildere omstandigheden.
Proces B SWRO + IX:
Boron ionenwisselaar met of zonder by-pass, afhankelijk van de resterende benodigde boor concentratie. Het selectieve hars moet ter plaatse geregenereerd worden met natriumhydroxide en zoutzuur. Een dubbele kolom systeem is vaak nodig voor een continue productie.
|
Comparison Parameters
|
Process A
|
Process B
|
|
Boron residual concentration
|
0.3-1.0 mg/L
|
0-1.0 mg/L
|
|
Energy costs
|
Higher - HPP2 power consumption
|
|
|
Investment costs
|
Higher - Second Pass RO
|
|
|
Chemicals costs
|
|
Higher - Resin Regeneration by NaOH, HCl
|
|
Footprint
|
Larger
|
|
|
Water quality
|
Poor mineralization without by-pass, low sodium chloride content
|
High mineralization with or without by-pass due to resin selectivity, high sodium chloride content
|
|
Recommendations
|
Cost efficient for drinking water production at 0.5 mg/L Boron residual max.
|
Cost efficient for irrigation water for sensitive crops with Boron residual tolerance between 0.5 and 1.0 mg/L
|
Lenntech ingenieurs ontwerpen de meest kostenefficiënte methode om Boron te verwijderen, dat uw waterbehoefte past.
|
